JPH0196831A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、半導体レーザからの光を記録媒体に照射して
情報の記録、再生を行う光ピックアップ装置に関する。

従来技術 従来の光ピックアップ装置を第１１図に基づいて説明す
る。光ピックアップ装置１は、まず、半導体レーザ２か
らの光が集光レンズとしてのカップリングレンズ３によ
り集光され平行光となり、その平行光は偏光ビームスプ
リッタ４を透過し、１７４波長板５を介して対物レンズ
６により集光され、光記録媒体としての光ディスク７の
表面に照射され約１μｍの微小なスポットを形成する。

そして、その光ディスク７の表面からの反射光は偏光ビ
ームスプリッタ４により反射された後。

対物レンズ８により集光される。この光束の光軸位置に
直線状の縁部を位置させたプリズム９が設けられている
。このプリズム９により反射された光は２分割された受
光面Ａ、Ｂをもつトラック受光素子１０に照射されトラ
ックエラー信号として検出され、一方、前記プリズム９
の外部を通る光は２分割された受光面Ｃ，Ｄをもつフォ
ーカス受光素子１１に照射されフォーカスエラー信号と
して検出される。

この場合、特に、フォーカス受光素子１１が多少なりと
も正常な検出位置からズしていた場合には、フォーカス
エラー信号を誤って発することになり、その結果、情報
の正確な記録、再生を行うことができないということに
なる。

そこで、そのフォーカス受光素子１１が正常な検出位置
にあるのかどうかを調べるために、従来、次のようにし
て行われている。すなわち、スポットが形成されている
光ディスク７の表面からの対物レンズ６までの距離を数
ミクロン（μｍ）の範囲で近づけたり遠ざけたりした場
合に、その表面に近づけた場合のフォーカスエラー信号
の量と。

逆に、その表面から遠ざけた場合のフォーカスエラー信
号の量とが互いに等しい量となっているかどうかをみる
ことによって、そのフォーカス受光素子１１が正常な検
出位置にあるのかどうかを調べている。

しかし、このような従来のフォーカス受光素子１１の調
整方法の場合、光ディスク７の表面から対物レンズ６ま
での距離を、数ミクロンの範囲内で一々近づけたり遠ざ
けたりしながら調整してやらなければならないため、そ
の検出位置の調整やその後の検証（再調整）に多大な時
間と労力を要するという問題点がある。

目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光記録
媒体に段差を形成させることにより、フォーカス受光素
子の検出位置の調整およびその後の検証を簡単に行うこ
とが可能な光ピックアップ装置を得ることを目的とする
。

構成 本発明は、フォーカス受光素子の検出位置のズレを調整
するために光記録媒体に少なくとも一つの段差を形成さ
せたので、この段差を利用してフォーカス受光素子調整
用の信号を容易に発生させることができるため、これに
より、フォーカス°受光素子の検出位置の調整およびそ
の後の検証を短時間のうちにしかも簡単に行うことがで
きるように構成したものである。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

なお、光ピックアップ装置の構造およびその基本的な動
作原理については、従来技術で説明したのでここでの説
明は省略し、同一部分については同一符号を用いて説明
する。

光記録媒体としての光ディスク７には、第１図に示すよ
うに、その表面にプレグルーブと呼ばれる記録トラック
１２がスパイラル状あるいは同心円状に形成されており
、その記録トラック１２が形成された一部には高さＨを
もつ段差１３が形成されている。

このような構成において、まず、トラック受光素子１０
によるトラックエラー信号の検出原理を第９図（ａ）（
ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。トラック受光素子１０
はその受光面がＡ、Ｂに２分割されたものとなっている
。そして、第９図（ｂ）に示すように、対物レンズ６に
より集光された光が記録トラック１２の位置に正常に照
射されている場合には、受光面Ａ、Ｂにおける光強度分
布１４は中心位置Ｑから左右対称に照射されることにな
るため、その受光量はＡ＝Ｂとなって差分ＩＡ−Ｂｌは
検出されずＯとなり、その結果、トラックエラー信号は
検出されない。

これに対して、第９図（ａ）（ｃ）に示すように、対物
レンズ６により集光された光が光ディスク７の記録トラ
ック１２の位置より左右どちらかにズした所に照射され
た場合には、受光面Ａ、Ｂにおける光強度分布１４は中
心位置Ｑからズした所に照射されることになるため、そ
の受光量はＡ＞ＢあるいはＡ＜Ｂとなりその差分ＩＡ−
Ｂｌをトラックエラー信号として検出する。

次に、フォーカス受光素子１１によるフォーカスエラー
信号の検出原理を第１０図（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づい
て説明する。フォーカス受光素子１１は、その受光面が
Ｃ，Ｄに２分割されたものとなっている。そして、第１
０図（ｂ）に示すように、対物レンズ６により集光され
た光が半ディスク７の合焦点Ｐの位置に照射されている
場合には、受光面Ｃ，Ｄに゛おける受光量は左右対称な
Ｃ＝Ｄとなるため、差分ＩＣ−ＤＩは検出されずＯとな
りその結果、フォーカスエラー信号は検出されない。

これに対して、第１０図（ａ）（ｃ）に示すように、対
物レンズ６により集光された光の焦点が合焦点Ｐの位置
からズした点Ｘ、Ｙの位置にある場合、受光面Ｃ，Ｄに
おける受光量はＣＯＤあるいはＣＯＤとなりその差分Ｉ
ｃ−Ｄｌをフォーカスエラー信号として検出する。

次に、フォーカス受光素子１１の検出位置の調整がどの
ようにして行われるのかその原理について説明する。

一般に、トラックエラー信号（ＩＡ−Ｂｌ）を検出する
と、第２＠に示すような正弦波形のトラックエラー信号
（実線）を発生する。この時、光ディスク７と対物レン
ズ６との間の距離が変わりスポットが合焦点Ｐの位置か
らズした位置に焦点を結ぶとそのスポット径が大きくな
り、第３図に示すように反射光の光強度分布１４（破線
）が弱まり、その結果、第２図におけるトラックエラー
信号の振幅は破線で示すように小さくなる。

しかしこの時、スポットがたとえ合焦点Ｐの位置にあっ
たとしても、フォーカス受光素子１１の検出位置が正常
な検出位置かられずかでもズしていた〔第１０図（ｂ）
におけるΔｔだけズした位置〕ならばフォーカスエラー
信号は検出されてしまうことになる。従って、このよう
な検出原理に基づいてフォーカス受光素子１１の位置検
出の調整を行うことができる。

次に１本発明である光ディスク７の段差１３を利用して
フォーカス受光素子１１の位置検出の調整がどのように
して行われているのかについて説明する。段差１３は、
第１図に示すように、光ディスク７の表面において高さ
Ｈ（数μｍ以下）に形成されている。そして、今、第４
図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、段差１３にスポッ
トを照射した状態で光ディスク７を矢印に示すような方
向に往復運動させると、その時に発生するトラックエラ
ー信号は、第５図（ａ）（ｂ）（Ｑ）に示すような波形
に分類できる。すなわち、 第５図（ａ）の波形は、第４図（ａ）における焦点Ｒの
位置が高さ１／２Ｈよりも対物レンズ６側に近い場合で
ある。第５図（ｂ）の波形は、第４図（ｂ）における焦
点Ｓの位置が高さ１／２Ｈの所に一致している場合であ
る。第５図（ｃ）の波形は、第４図（ｃ）における焦点
Ｔの位置が高さ１／２Ｈよりも対物レンズ６から遠い所
にある場合である。

そこで、まず、焦点Ｓの位置が第５図（ｂ）の高さ１／
２Ｈの位置にくるように対物レンズ６と光ディスク７ど
の間隔を調整し、トラックエラー信号の振幅が第５図（
ｂ）のように一定になるようにしておく。次に、この状
態において光ディスク７を矢印方向に往復運動させた時
に、もし、フォーカス受光素子１１の検出位置がズして
いないならば、フォーカスエラー信号は第６図（ｂ）の
ように上下対称な矩形波が得られその差分ＩＣ−ＤＩは
０になるはずである。

しかしこの時、もし、フォーカス受光素子１１の検出位
置がわずかでもズしてぃた〔第１０図（ｂ）におけるΔ
ｔだけズした位置〕ならば、その時のフォーカスエラー
信号は第６図（ａ）（ｃ）のように上下どちらかにズし
た非対称な矩形波となりその差分ＩＣ−ＤＩはＯに゛は
ならず検出される。

従って、トラックエラー信号が第５図（ｂ）に示すよう
な振幅一定の状態で、フォーカスエラー信号が第６図（
ａ）（ｃ）のような非対称な矩形波になっている場合に
は、フォーカス受光素子１１の検出位置が正常な位置か
らズしていることになるので、これにより、フォーカス
エラー信号が第６図（ｂ）のような上下対称な矩形波に
なるようにフォーカス受光素子１１の検出位置の調整を
すれば、その位置ズレ〔第１０図（ｂ）におけるΔｔだ
けズした位置〕をなくし正常な検出位置に戻すことがで
きる。

次に、そのフォーカス受光素子１１の調整終了後、フォ
ーカスエラー信号〔第６図（ｂ）の上下対称な矩形波〕
に対するデフォーカス量Ｑ（フォーカス受光素子設定誤
差量、単位μｍ）、すなわち、調整終了後にさらにどれ
だけの量を調整したら完全に位置ズレ（Δｔ）をなくす
ことができるのかについて調べてみる。

フォーカス受光素子１１の調整終了後に、トラックエラ
ー信号が第４図（ｂ）および第５図（ｂ）のような状態
になるように対物レンズ６と光ディスク７との間隔を調
整し、この状態で光ディスク７を再度矢印方向に移動さ
せる。この時、フォーカスエラー信号が第６図（ａ）（
ｃ）のような上下非対称な波形になるようであれば、ま
だ完全に位置ズレ（△ｔ）がなくなっていないことにな
る。

そこで、その位置ズレを完全になくすために、デフォー
カス量Ｑを次のようにして求める。まず、第７図に示す
ように、フォーカスエラー信号Ｆ（’ＩＣ−ＤＩ、単位
Ｖ）に対してデフォーカス量Ｑμｍはある領域で直線的
に変化するという特性があり、今、その感度（傾斜）を
γとする。

そして、この第７図の直線関係を、今、第８図に置き換
え、まずその時のフォーカスエラー信号Ｆを求める。Δ
ＯＡＢとΔＯＣＤ　（Δは三角形を表わす）とは相似関
係にあり、辺しユ、Ｌ２．Ｌ、、Ｌ４において、 の関係がある。（ただし、Ｌ２＝Ｆ　　とする）この（
１）式に各座標点０．Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの値を代入してフ
ォーカスエラー信号Ｆを求めると、Ｆ＝（α−（α−β
）／２）　・・・（２）となる。（ただし、α、β　は
第７図におけるパルス波形の大きさを表わす） これにより、デフォーカス量Ｑは、 Ｑ＝Ｆ／γ　（μｍ）　　・・・（３）として求めるこ
とができる。

従って、このようにして求めたデフォーカス量Ｑの分だ
けフォーカス受光素子１１の検出位置を移動してやれば
、最終的に完全に位置ズレ（Δｔ）をなくすことができ
る。その後、このようにして行ってきたフォーカス受光
素子１１の検出位置の最終的な調整終了後に、スポット
の焦点Ｓ〔第４図（ｂ）〕を高さ１／２Ｈだけ移動させ
、再び、光ディスク７の表面に照射することにより通常
の情報の記録、再生を行うことができる。

効果 本発明は、フォーカス受光素子の検出位置のズレを調整
するために光記録媒体に少なくとも一つの段差を形成さ
せたので、この段差を利用してこの段差を利用してフォ
ーカス受光素子調整用の信号を容易に発生させることが
できるため、これにより、フォーカス受光素子の検出位
置の調整およびその後の検証を短時間のうちにしかも簡
単に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す段差の側面図、第２図
はトラックエラー信号の波形図、第３図はスポット径の
大小によるトラック受光素子上での光強度分布の状態を
示す説明図、第４図は段差にスポットの焦点を当てた場
合の状態を示す説明図、第５図はその時のトラックエラ
ー信号の波形図、第６図はフォーカスエラー信号のパル
ス波形図、第７図はフォーカスエラー信号とデフォーカ
ス量との関係を示す説明図、第８図はそのデフォーカス
量を数学的に求めるための説明図、第９図はトラックエ
ラー信号の検出原理を示す説明図、第１０図はフォーカ
スエラー信号の検出原理を示す説明図、第１１図は光ピ
ックアップ装置の全体構成を示す水平断手面図である。 ２・・・半導体レーザ、４・・・偏光ビームスプリッタ
、６・・・対物レンズ、７・・・光記録媒体、１０・・
・トラック受光素子、１１・・・フォーカス受光素子、
１３・・・段差 出　願　人　　　　株式会社　リ　コ　−Ｊ３．！　　
図 ３Ｚ図 ３、．３図 、、ｙ３　　γ　図 −３ｄ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体レーザからの光を偏光ビームスプリッタに透過
   させ、その透過光を対物レンズにより集光して光記録媒
   体に微小なスポットを形成し情報の記録、再生を行うと
   共に、前記光記録媒体からの反射光を前記偏光ビームス
   プリッタにより反射させその光をトラック受光素子およ
   びフォーカス受光素子に照射することにより前記光記録
   媒体のトラック制御およびフォーカス制御を行う光ピッ
   クアップ装置において、前記フォーカス受光素子の検出
   位置のズレを調整するために前記光記録媒体に少なくと
   も一つの段差を形成させたことを特徴とする光ピックア
   ップ装置。